Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273 K (0°C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif daripada H. Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen. Dalam rantai molekul air, satu molekul air dapat membentuk 4 ikatan Hidrogen dengan molekul air lain disekitarnya.
Pada suhu ruangan, disana menyediakan panas yang cukup untuk membuat ikatan hydrogen antara molekul air putus dan dalam waktu singkat membuat ikatan hydrogen baru dengan molekul air yang berbeda. Jadi, jaringan ikatan hydrogen tidak static. Mereka menyusun kembali. Skala waktu yang dibutuhkan untuk penyusunan kembali ikatan hydrogen telah diukur dengan ultrafast infrared spectroscopy dan itu kurang lebih tiga ps (3 × 10–12).
Air memang sungguh-sungguh hebat. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-). Molekul air terdiri atas 2 atom H yang mengelilingi 1 atom O. Di sekitar atom pusat O terdapat 4 pasang elektron (PE) 2 pasang elektron ikatan (PEI) O - H dan 2 pasang elektron bebas (PEB) dalam kedudukan 3 dimensi (ruang). Menurut teori tolakan pasangan elektron (VSEPR: Valence Shell Electron Pair Repulsion), gaya tolak PEB - PEB > PEB - PEI > PEI - PEI. Oleh karena itu, sudut H –O–H tidak 180oC dan bentuk molekul ini tidak linier, melainkan berbentuk huruf V atau bengkok.
Kedudukan ini tidak simetri dan momen dipolnya > 0. Berarti terjadi pemisahan muatan, di sekitar atom O terdapat kutub negatif dan di sekitar atom H timbul kutub positif. Dikatakan molekui air memiliki dipol permanen. Air begitu berlimpah dan peranannya sangat penting bagi makhluk hidup. Tubuh kita, 75% terdiri atas molekul-molekul air. Salah satu peranan air yang sedang kita bahas ini adalah kemampuannya sebagai pelarut.
Pelarut sendiri dapat dibedakan menjadi dua, pelarut polar dan non polar. Pelarut non polar melarutkan zat-zat yang bersifat non polar, sedang pelarut polar mampu melarutkan senyawa-senyawa polar dan senyawa-senyawa ion. Maka sebagai pelarut polar, air dapat melarutkan lebih banyak zat dibanding pelarut non polar. Sebagai contoh I2 (s) yang non polar larut baik dalam CCl4 (l) non polar dan sukar larut dalam air. Contoh lain, minyak yang non polar tidak larut dalam air. Jika kedua jenis molekul yang dicampur sama-sama non polar, maka mereka sama-sama netral, tidak memiliki dipol. Sehingga keduanya dapat bercampur secara homogen. Demikian pula jika molekul pelarut dan terlarut sama-sama polar, keduanya saling memiliki dipol permanen, maka kutub positif akan tarik menarik dengan kutub negatif dan sebaliknya, sehingga keduanya dapat bercampur secara homogen. Senyawa ion dapat larut dalam air karena molekul air polar, berarti memiliki muatan, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Senyawa ion, terdiri atas kation (ion positif) dan anion (ion negatif). Karena air dan senyawa ion keduanya memiliki muatan, maka mereka dapat saling tarik menarik hingga keduanya dapat bercampur homogen. Kutub positif molekul air menarik ion negatif senyawa ion dan kutub negatif molekul air menarik ion positif senyawa ion. Molekul air yang menarik ion Cl– ternyata mengelilingi ion itu hingga muatan negatifnya tidak mampu lagi mempengaruhi ion Na+ untuk mendekat dan tarik menarik. Molekul air yang mengelilingi ion Cl– menghalangi ion ini agar tidak bertemu lagi dengan ion Na+. Demikian pula dengan ion Na+. Molekul-molekul air yang menarik ion Na+ juga mengelilingi ion Na+ sehingga ion Na+ tidak lagi tarik menarik dengan ion Cl–. Oleh karena itu ion-ion Na+ dan Cl– yang masing-masing telah diselimuti oleh molekul air dapat tersebar merata (homogen) dan dapat bergerak bebas. Apabila jumlah NaCl yang dilarutkan tidak terlalu banyak, sebatas larutan encer, pada daya hantar listrik, lampu akan menyala terang. Namun, jika jumlah NaCl terlalu banyak walaupun semuanya masih dapat larut, nyala lampu redup atau bahkan tidak menyala. Hal ini disebabkan oleh jumlah molekul air yang mengelilingi ion-ion tidak cukup, sehingga selimut air tidak dapat menutupi seluruh permukaan ion dan terjadilah gaya tarik antara ion-ion Na+ dan Cl–. Gaya tarik ini mengakibatkan ion-ion itu tidak dapat bergerak bebas, sehingga tidak mampu menghantarkan listrik. Dikatakan bahwa solvasi (solvation) tidak sempurna sehingga ion-ion mengalami polarisasi. Dapat disimpulkan bahwa air sebagai pelarut polar, mampu menarik zat terlarut hingga mencapai homogenitas yang optimal dengan adanya pembentukan selimut air. Oleh karena itu, senyawa NaCl yang telah larut dalam air, ditulis sebagai Na+ (aq) dan Cl– (aq) atau disingkat NaCl (aq). Tanda (aq) menyatakan bahwa terjadi solvasi.
disusun oleh
Fery Ardiansyah
Ganis Sanhaji
Referensi
•Chang, Raymond. 2002. Chemistry seventh edition. North America:McGraw-Hill
•www.klimairoda.blog.hu
•knowledgerush.com
•food-info.net
•myuliawan.blogspot.com
0 comment:
Post a Comment